Il cambio automatico: convertitore di coppia, doppia frizione e CVT
Oggi quasi metà delle auto nuove sono automatiche, ma dentro non hanno niente a che vedere l’una con l’altra. Ti spiego i tre tipi, cosa fa davvero ogni posizione del selettore e cosa si guasta di solito in ognuno.
Tre modi di cambiare da solo
Il cambio è attaccato al motore, in viola nell’illustrazione 1, ma dentro ci sono tre mondi.
L’automatico di sempre, quello con convertitore di coppia, unisce motore e cambio attraverso l’olio: una turbina ne spinge un’altra senza toccarla, come un ventilatore che soffia su un altro. Per questo parte così morbido. Dentro, rotismi epicicloidali e frizioni a bagno d’olio combinano le marce, oggi da sei a dieci. Oltre una certa velocità, una frizione blocca il convertitore per non perdere energia.
Il doppia frizione sono in realtà due cambi manuali in uno: una frizione per le marce dispari e un’altra per quelle pari. Mentre sei in terza, la quarta è già inserita che aspetta, e il cambio è quasi istantaneo. Ce ne sono con frizioni a secco, che soffrono nel traffico, e a bagno d’olio, più resistenti.
Il variatore continuo, il CVT, non ha marce: due pulegge che aprono e chiudono la loro gola con una cinghia o una catena d’acciaio in mezzo, così il rapporto cambia senza scalini. Molto morbido ed efficiente, con quel suono di motore che sale di giri e resta lì. Attenzione, il cambio delle ibride Toyota si chiama e-CVT ma è un’altra cosa: un rotismo epicicloidale con due motori elettrici.
Il selettore
P blocca l’uscita del cambio con un nottolino; non è un freno: in pendenza, metti prima il freno a mano e poi la P, perché l’auto non resti appesa al nottolino. R è la retromarcia, N lascia il cambio libero e D cambia da solo. Molti hanno anche una posizione manuale o sportiva. Nelle auto moderne il selettore non muove più niente di meccanico: manda un segnale elettrico, ed è per questo che oggi sono pulsanti, manopole o levette.
I guasti più comuni
- Olio vecchio
Cambiate brusche, colpi inserendo D o R, strattoni. L’olio "a vita" non basta: molti costruttori raccomandano di cambiarlo tra 60.000 e 100.000 chilometri, o prima con uso gravoso.
Codici tipici: P0700, P0868 - Frizioni del doppia frizione consumate
Strattoni o vibrazioni in partenza, soprattutto con frizioni a secco e tanta città.
- Unità di controllo del cambio
La meccatronica dei doppia frizione, che unisce elettronica e idraulica, è un guasto noto: il cambio va in emergenza e resta in una marcia.
Codici tipici: P0700, P0730 - Convertitore di coppia
Vibrazione a velocità costante, tra i 60 e i 90 all’ora, quando il convertitore si blocca.
Codice tipico: P0741 - Sensori di velocità o temperatura
Cambiate strane o modalità di emergenza per un sensore che non informa bene.
Codici tipici: P0715, P0720, P0711, P0218
Cosa puoi vedere con Final OBD
Con Final OBD leggi i guasti della centralina del cambio, non solo quelli del motore, ognuno spiegato, che è la prima cosa da guardare quando un automatico fa cose strane. E sulle auto che li forniscono, i suoi dati, come la marcia inserita.
Apri il cofanola spiegazione approfondita
Il convertitore di coppia dentro
Ha tre ruote a palette in una carcassa piena d’olio: la pompa, unita al motore; la turbina, unita al cambio; e in mezzo lo statore. A bassi giri la pompa lancia olio contro la turbina e lo statore lo reindirizza perché torni spingendo: così il convertitore moltiplica la forza in partenza, fino a quasi il doppio. Quando le due girano quasi uguali smette di moltiplicare e una frizione di blocco le unisce per non perdere energia nell’olio. Quel blocco, se la sua frizione si consuma o l’olio è vecchio, è quello che dà la vibrazione tipica a velocità costante.
Le marce senza leva
Un rotismo epicicloidale è un solare al centro, dei satelliti intorno e una corona esterna. Frenando o liberando ognuno di quei tre pezzi con frizioni e freni a dischi, lo stesso rotismo dà rapporti diversi. Combinando due o tre rotismi si ottengono tutte le marce. La centralina del cambio decide quali frizioni stringere, con che pressione e in che momento, e impara: corregge con l’usura perché le cambiate restino morbide. Per questo, dopo un cambio dell’olio o una riparazione, a volte bisogna lasciarlo riapprendere.
Il doppia frizione dentro
Due alberi primari, uno dentro l’altro, ognuno con la sua frizione. La meccatronica, un blocco con la centralina e le elettrovalvole, preseleziona la marcia successiva e incrocia le frizioni: una rilascia mentre l’altra stringe. È veloce ed efficiente, ma esigente: nel traffico, la partenza da fermo si fa facendo slittare la frizione, e con frizioni a secco questo le scalda e le consuma. In salita, tenere l’auto con l’acceleratore invece che con il freno è la cosa peggiore che gli puoi fare.
Il CVT dentro
Ogni puleggia sono due coni che si avvicinano o si allontanano con la pressione dell’olio. Quando quella d’ingresso si chiude e quella d’uscita si apre, la cinghia lavora su un diametro grande davanti e piccolo dietro: rapporto lungo. Al contrario, rapporto corto. La cinghia è un insieme di pezzi d’acciaio che spingono invece di tirare, e tutto dipende dall’olio: un CVT è molto sensibile ad avere esattamente l’olio prescritto e cambiato in tempo.
Come trattare un automatico
Olio a tempo e quello giusto. P solo con l’auto ferma del tutto. Non passare da D a R con l’auto ancora in movimento. Nei doppia frizione, freno in salita e mai tenere l’auto con l’acceleratore. Scaldarlo qualche minuto prima di chiedergli tanto, perché l’olio del cambio ci mette più di quello del motore ad andare in temperatura. E se un automatico comincia a dare colpi, leggere i suoi guasti prima di tutto: molte volte è un sensore o l’olio, non tutto il cambio.
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Quasi tutto quello che racconta questa guida si vede con Final OBD e un adattatore collegato: i guasti spiegati, i dati in diretta e i dettagli di ogni sistema.
